Edizione del 05 Novembre 2013

IRDiRC: Qual è il problema principale che dovete affrontare?
Dott.ssa G. Andreotti e Dott.ssa M.V. Cubellis: Siamo interessati a sviluppare una cura per alcune malattie genetiche, basata su una terapia con chaperoni farmacologici (acronimo dall’inglese PC) che agiscono oralmente, hanno un costo contenuto e sono in grado di raggiungere tessuti “difficili”, quali il sistema nervoso centrale. Queste molecole funzionano come dei 'salvagente' ovvero come degli “chaperoni” legandosi a proteine che, pur conservando intatti tutti i residui necessari per l'attività biologica, sono state indebolite da una mutazione. Riteniamo che questi farmaci abbiano un vasto campo di applicazione, poiché la maggior parte delle mutazioni che causano malattie interessa la stabilità delle proteine e non i siti funzionali.

IRDiRC: Qual è la soluzione concreta che è stata adottata? Che cosa è stato fatto e a che punto vi trovate oggi?
Dott.ssa G. Andreotti e Dott.ssa M.V. Cubellis : Abbiamo selezionato due malattie candidate per questa terapia. La prima è la malattia di Fabry, una malattia da accumulo lisosomiale. Per questa malattia vi sono due terapie, la sostituzione enzimatica (ERT), che è già stata approvata, e la terapia con chaperoni farmacologici, che è in fase di sperimentazione clinica. La seconda malattia è rappresentata da un difetto della glicosilazione, una malattia ancora senza cura.
Il primo passo del nostro lavoro consiste nell'identificazione delle mutazioni che possono essere sensibili agli chaperoni. È importante rendersi conto che non tutti i genotipi di una qualunque malattia possono essere trattati con chaperoni.
Nel caso della malattia di Fabry, abbiamo sviluppato un metodo per individuare in silico quali mutazioni rispondono alla terapia. Abbiamo descritto i metodi[1] [2] e [3] (testato) e abbiamo prodotto un’applicazione facile da utilizzare per aiutare i clinici a scegliere i pazienti eleggibili per la terapia con chaperoni farmacologici (fabry_cep) [4]. L'utente può inserire qualsiasi mutazione missenso/nonsenso nella sequenza codificante, sapere se è già stata testata e ottenere l'accesso alla letteratura di riferimento. In assenza di dati strutturali sperimentali, l’analisi funzionale ed evolutiva fornisce una previsione e la probabilità che una data mutazione risponda agli chaperoni farmacologici.
Il secondo passo del nostro lavoro è rappresentato dai saggi in vitro. Esprimere e purificare mutanti specifici è costoso, quindi stiamo sviluppando un metodo per testare piccole quantità di proteine non purificate.

Il terzo passo consiste nel trovare nuovi chaperoni per la malattia di Fabry. Il farmaco che è attualmente in fase di sperimentazione clinica viene somministrato ai pazienti a giorni alterni, poiché questa molecola è un inibitore dell'attività enzimatica oltre ad esserne uno stabilizzatore. Riteniamo che un farmaco di seconda generazione dovrebbe essere rappresentato da stabilizzatori che non sono degli inibitori. Abbiamo un collaboratore in Spagna, il dottor H. Pérez-Sánchez del Dipartimento di Informatica dell’Università Cattolica di Murcia (Spagna), e abbiamo avviato un progetto per cercare questo farmaco.
Per quanto riguarda il difetto della glicosilazione, ci troviamo in fase molto preliminare. Infatti, l'enzima responsabile della malattia, la fosfomannomutasi II, è stato poco caratterizzato. Poiché il bersaglio finale del farmaco è il prodotto proteico del gene alterato, abbiamo iniziato la caratterizzazione della fosfomannomutasi II [5]. Ci siamo concentrati sulla mutazione associata alla malattia riscontrata più di frequente in Europa, p.F119L/p.R141H-PMM2 [6].
L'analisi bioinformatica è preliminare a tutti i nostri esperimenti. Questo ci permette di concentrarci su esperimenti che hanno un'alta probabilità di successo e di ridurre i costi. Inoltre, cerchiamo di stabilire collaborazioni, sia in termini di competenza che in termini di condivisione degli strumenti, anche questo riduce i costi e i tempi.

IRDiRC: Cosa devono aspettarsi i pazienti, i clinici o gli altri portatori di interesse alla fine di questo progetto?
Dott.ssa G. Andreotti e Dott.ssa M.V. Cubellis : Attualmente abbiamo già fornito uno strumento per aiutare i medici a scegliere la terapia più appropriata per i pazienti affetti dalla malattia di Fabry (fabry_cep) [4]. Entro la fine del progetto saremo in grado di fornire una nuova molecola che potrà essere testata come chaperone farmacologico di seconda generazione per la malattia di Fabry.
Stiamo verificando la fattibilità della terapia con PC per il difetto della glicosilazione tipo 1A. Abbiamo effettuato i test in vitro e ci stiamo muovendo per le prove su cellula.

IRDiRC: In che modo il vostro progetto contribuisce a raggiungere gli obiettivi di IRDiRC entro il 2020?
Dott.ssa G. Andreotti e Dott.ssa M.V. Cubellis : Il nostro progetto risponde ad alcuni degli obiettivi di IRDiRC, in particolare:
Utilizzo della medicina in silico per migliorare la presa in carico e la previsione delle malattie.
Comprensione della malattia.

IRDiRC: Dove si colloca il progetto in questo particolare settore a livello internazionale?
Dott.ssa G. Andreotti e Dott.ssa M.V. Cubellis : Scoperte recenti suggeriscono che la terapia approvata per la malattia di Fabry potrebbe avere un effetto benefico limitato per i pazienti e un impatto economico elevato per i servizi sanitari [7]. Alcuni pazienti potrebbero essere dirottati verso terapie con chaperoni. Purtroppo sono state descritte più di 400 mutazioni e solo una parte di esse, intorno al 50%, può essere trattata. Le sperimentazioni cliniche dovrebbero essere eseguite in linea di massima per ogni mutazione [8], ma questo pone un grosso problema. Per questo motivo il nostro tentativo di prevedere in silico o testare in vitro mutazioni potrebbe avere un forte impatto.
Le terapie per i difetti della glicosilazione sono ancora nelle fasi iniziali e riteniamo che sia necessaria una caratterizzazione precisa dei danni a livello biochimico.
Visita il sito per maggiori informazioni.

Riferimenti

1. Cammisa M, Correra A, Andreotti G, Cubellis MV: Identification and analysis of conserved pockets on protein surfaces. BMC Bioinformatics 2013, 14 Suppl 7.
2. Andreotti G, Guarracino MR, Cammisa M, Correra A, Cubellis MV: Prediction of the responsiveness to pharmacological chaperones: lysosomal human alpha-galactosidase, a case of study. Orphanet J Rare Dis 2010, 5:36.
3. Andreotti G, Citro V, De Crescenzo A, Orlando P, Cammisa M, Correra A, Cubellis MV: Therapy of Fabry disease with pharmacological chaperones: from in silico predictions to in vitro tests. Orphanet J Rare Dis 2011, 6:66.
4. Cammisa M, Correra A, Andreotti G, Cubellis MV: Fabry_CEP: a tool to identify Fabry mutations responsive to pharmacological chaperones. Orphanet J Rare Dis 2013, 8:111.
5. Andreotti G, Pedone E, Giordano A, Cubellis MV: Biochemical phenotype of a common disease-causing mutation and a possible therapeutic approach for the phosphomannomutase 2-associated disorder of glycosylation. Mol Genet Genomic Med 2013, 1(1):32-44.
6. Matthijs G, Schollen E, Van Schaftingen E, Cassiman JJ, Jaeken J: Lack of homozygotes for the most frequent disease allele in carbohydrate-deficient glycoprotein syndrome type 1A. Am J Hum Genet 1998, 62(3):542-550.
7. Rombach SM, Hollak CE, Linthorst GE, Dijkgraaf MG: Cost-effectiveness of enzyme replacement therapy for Fabry disease. Orphanet J Rare Dis 2013, 8:29.
8. Germain DP, Giugliani R, Hughes DA, Mehta A, Nicholls K, Barisoni L, Jennette CJ, Bragat A, Castelli J, Sitaraman S et al: Safety and pharmacodynamic effects of a pharmacological chaperone on alpha-galactosidase A activity and globotriaosylceramide clearance in Fabry disease: report from two phase 2 clinical studies. Orphanet J Rare Dis 2012, 7:91.

Migliorare i programmi di assistenza sanitaria per chi è sopravvissuto a un tumore è una priorità della salute pubblica e i dati sulla prevalenza, in grado di fornire informazioni importanti in questo campo, dovrebbero essere forniti periodicamente dagli Stati membri e inclusi nelle statistiche sanitarie dell'UE. Un articolo pubblicato su Cancer Epidemiology descrive l’utilizzo e la valutazione del metodo dell’indice di completezza nel ”Progetto di Sorveglianza dei Tumori Rari in Europa(RARECARE)” per valutare la prevalenza dei tumori rari in Europa. RARECARE è il progetto più grande sui tumori rari che sia mai stato avviato fino ad oggi. Per valutare i parametri dai quali sono calcolati gli indici di completezza, vengono applicati modelli di incidenza e di sopravvivenza ai casi registrati nel database RARECARE. Dopo aver ottenuto dai registri di RARECARE il tasso di prevalenza di 255 tumori in un arco di 15 anni, è stata calcolata la prevalenza completa. Il valore di questa prevalenza è stato poi corretto sulla base della prevalenza osservata per l'indice di completezza, al fine di tenere conto di quei sopravvissuti al cancro diagnosticati prima che fosse stata avviata l'attività del registro.

Il metodo dell’indice di completezza è un approccio alternativo ai registri dei tumori basati sulla popolazione. Questo metodo alternativo consente di applicare alla prevalenza osservata un fattore di correzione, ottenuto modellando la prevalenza come una combinazione di funzioni basate su incidenza e sopravvivenza. Secondo gli autori, i principali fattori che influenzano le prestazioni del metodo dell’indice di completezza per i tumori rari sono gli stessi che si riscontrano per i tumori comuni: la distribuzione dell’incidenza per età e la letalità del cancro. Gli autori hanno stabilito che un arco di 15 anni non è sufficiente per rilevare tutti i casi prevalenti. La validazione di un metodo analitico dimostra che, per un sottogruppo ristretto di tumori rari con incidenza molto bassa e bassa sopravvivenza, gli indici di completezza non sono stati in grado di correggere adeguatamente la prevalenza osservata, neanche considerando un periodo di registrazione delle informazioni pari a 20 anni. In media, le analisi di sensibilità applicate al metodo dell’indice di completezza mostrano una leggera sovrastima della prevalenza sia per i tumori rari che per quelli comuni, la cui incidenza sempre maggiore è nota in letteratura.
Leggi l’abstract su Pubmed